基因突變不是完全偶然的
長期以來,很多人認為基因突變是偶然的,這種觀點和觀察到的現象不 吻合。很早就有人,比如 Barbara McClintock,就用實驗顯示基因突變不是隨機的,但為什麼這種觀點在生物界仍然這麼流行?這可能是由於大家對相關的原理不太清晰,下面我們從兩個不同的角度加以分析。
我們想象一個大房子,房子裡面有牆,有屏風,隔離出不同的空間,屏風很容易移動,移動牆就要難的多。同樣,基因不是完全裸露在外面,而是不同程度的為其他物質所包裹。有些化學過程,像細胞內部的能量轉化,非常古老而穩定,決定這些化學過程的基因如果出現突變,很容易造成生物體的死亡,這種基因往往保護得很好,很難突變。而另一些基因,象決定植物吸水能力的基因和免疫能力的基因,最好隨着外界的變化而變化,這些基因,往往對外界環境比較敏感。同樣的環境變化,對不同基因的改變壓力不同。
從信息論的角度,不同的編碼,抗干擾的能力不一樣。比如說,同樣的信息,如果傳送100次,比傳送一次的抗干擾能力強。同樣,一個基因,如果配備了更多的糾錯功能,在相同的環境下,突變的幾率就更低。所以不同的基因,突變的幾率是不同的,不是完全隨機的。
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Jablonka, Eva, Marion J. Lamb, and Anna Zeligowski. Evolution in four dimensions, revised edition: Genetic, epigenetic, behavioral, and symbolic variation in the history of life. MIT press, 2014.